Gli astronomi catturano la più dettagliata immagine a mille colori della galassia Sculptor
Immagini a colori di NGC 253 prodotte combinando immagini a banda larga e mappe di linee di emissione estratte dal cubo di dati MUSE.
Gli astronomi hanno creato un capolavoro galattico: un'immagine ultra-dettagliata che rivela caratteristiche inedite della galassia Sculptor. Utilizzando il Very Large Telescope dell'European Southern Observatory (VLT dell'ESO), hanno osservato questa galassia vicina in migliaia di colori simultaneamente. Acquisendo una grande quantità di dati in ogni singola posizione, hanno creato un'istantanea della vita delle stelle all'interno di Sculptor in tutta la galassia.
"Le galassie sono sistemi incredibilmente complessi che stiamo ancora lottando per comprendere", afferma il ricercatore dell'ESO Enrico Congiu, che ha guidato un nuovo studio di Astronomy & Astrophysics su Sculptor. Raggiungendo centinaia di migliaia di anni luce, le galassie sono estremamente grandi, ma la loro evoluzione dipende da ciò che accade su scale molto più piccole.
"La galassia Sculptor si trova in una posizione privilegiata", spiega Congiu. "È abbastanza vicina da permetterci di risolvere la sua struttura interna e di studiare i suoi elementi costitutivi con un dettaglio incredibile, ma allo stesso tempo è abbastanza grande da permetterci di vederla come un sistema completo".
Un'immagine dettagliata a mille colori della Galassia dello Scultore acquisita con lo strumento MUSE del Very Large Telescope (VLT) dell'ESO. Nell'intera istantanea galattica sono presenti regioni di luce rosa, che provengono dall'idrogeno ionizzato nelle regioni di formazione stellare. Queste aree sono state sovrapposte a una mappa di stelle già formate in Sculptor per creare il mix di rosa e blu che si vede qui.
Questa composizione in falsi colori mostra specifiche lunghezze d’onda della luce rilasciata da idrogeno, azoto, zolfo e ossigeno. Questi elementi sono presenti in forma gassosa in tutta la Galassia dello Scultore, ma i processi che ne causano l’emissione luminosa possono variare da una regione all’altra della galassia. La luce rosa rappresenta il gas eccitato dalla radiazione delle stelle appena nate, mentre il cono di luce più bianca al centro è causato da un deflusso di gas dal buco nero nel nucleo della galassia.
Gli elementi costitutivi di una galassia - stelle, gas e polveri - emettono luce di colori diversi. Pertanto, più sfumature di colore ci sono in un'immagine di una galassia, più possiamo imparare sul suo funzionamento interno. Mentre le immagini convenzionali contengono solo una manciata di colori, questa nuova mappa di Sculptor ne comprende migliaia. Questo dice agli astronomi tutto quello che c'è da sapere sulle stelle, il gas e la polvere al loro interno, come la loro età, la composizione e il movimento.
Per creare questa mappa della galassia Sculptor, distante 11 milioni di anni luce e nota anche come NGC 253, i ricercatori l'hanno osservata per oltre 50 ore con lo strumento Multi Unit Spectroscopic Explorer (MUSE) sul VLT dell'ESO. Il team ha dovuto mettere insieme oltre 100 esposizioni per coprire un'area della galassia larga circa 65 000 anni luce.
Secondo la coautrice Kathryn Kreckel dell'Università di Heidelberg, in Germania, questo rende la mappa uno strumento potente. "Possiamo ingrandire per studiare le singole regioni in cui si formano le stelle, quasi alla scala delle singole stelle, ma possiamo anche ingrandire per studiare la galassia nel suo complesso".
Nella loro prima analisi dei dati, il team ha scoperto circa 500 nebulose planetarie, regioni di gas e polvere rilasciate da stelle simili al sole morenti, nella galassia Sculptor.
Il coautore Fabian Scheuermann, dottorando all'Università di Heidelberg, contestualizza questo numero: "Al di là del nostro vicinato galattico, di solito abbiamo a che fare con meno di 100 rilevamenti per galassia".
Grazie alle loro proprietà, le nebulose planetarie possono essere utilizzate come indicatori di distanza dalle galassie che le ospitano.
"Trovare le nebulose planetarie ci permette di verificare la distanza della galassia, un'informazione fondamentale da cui dipendono gli altri studi sulla galassia", spiega Adam Leroy, professore alla Ohio State University, negli Stati Uniti, e coautore dello studio.
I progetti futuri che utilizzeranno la mappa esploreranno come il gas fluisce, cambia la sua composizione e forma le stelle in tutta la galassia. "Come processi così piccoli possano avere un impatto così grande su una galassia le cui dimensioni sono migliaia di volte più grandi è ancora un mistero", afferma Congiu.
Leggi l’articolo in uscita su Astronomy & Astrophysics “The MUSE view of the Sculptor galaxy: survey overview and the planetary nebulae luminosity function”, di E. Congiu, F. Scheuermann, K. Kreckel, A. Leroy, E. Emsellem, F. Belfiore, J. Hartke,, G. Anand, O. V. Egorov, B. Groves, T. Kravtsov, D. Thilker, C. Tovo, F. Bigiel, G. A. Blanc, A. D. Bolatto, S. A. Cronin, D. A. Dale, R. McClain, J. E. Méndez-Delgado, E. K. Oakes, R. S. Klessen, E. Schinnerer e T. G. Williams.